(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜１０．０質量％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相と該Ｉｎ2Ｏ3母相の粒界に存在するＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相とを有するＩＴＯ焼結体であって、
相対密度が９８．０％以上であり、前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が３μｍ以上１７μｍ以下であり、該ＩＴＯ焼結体の断面における前記Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率が０．４％以上５％以下であるＩＴＯ焼結体。
【請求項２】
円筒形である請求項１に記載のＩＴＯ焼結体。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＩＴＯ焼結体からなるＩＴＯスパッタリングターゲット材。
【請求項４】
請求項３に記載のＩＴＯスパッタリングターゲット材を基材に接合材によって接合してなるＩＴＯスパッタリングターゲット。
【請求項５】
ＩＴＯ原料粉末から作製されるＩＴＯ成形体を焼成する焼成工程、および前記焼成工程で得られた焼成物を冷却する冷却工程を含み、
前記冷却工程において、１２００〜１３５０℃の範囲であって、かつ前記ＩＴＯ成形体を焼成する焼成温度以下の温度範囲における冷却を降温速度２５℃／ｈ以下で行う請求項１に記載のＩＴＯ焼結体の製造方法。
【請求項６】
ＩＴＯ原料粉末から作製されるＩＴＯ成形体を焼成する焼成工程、および前記焼成工程で得られた焼成物を冷却する冷却工程を含み、
前記冷却工程において、１２００〜１５００℃の範囲であって、かつ前記ＩＴＯ成形体を焼成する焼成温度以下の温度範囲における冷却を降温速度２５℃／ｈ以下で行う請求項１に記載のＩＴＯ焼結体の製造方法。
【請求項７】
前記ＩＴＯ成形体およびＩＴＯ焼結体が円筒形である請求項５または６に記載の、ＩＴＯ焼結体の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の製造方法によってＩＴＯ焼結体を製造し、得られたＩＴＯ焼結体を加工してターゲット材を製造するＩＴＯターゲット材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＴＯスパッタリングターゲット材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転式マグネトロンカソードスパッタリング装置は、円筒形ターゲットの内側に磁場発生装置を有し、ターゲットの内側から冷却しつつ、ターゲットを回転させながらスパッタリングを行う装置であり、ターゲット材の全面がエロージョンとなり均一に削られる。このため、平板型マグネトロンスパッタリング装置ではターゲット材の使用効率が通常２０〜３０％であるのに対し、回転式マグネトロンカソードスパッタリング装置ではターゲット材の使用効率を７０％以上にすることができ、格段に高い使用効率が得られる。さらに、回転式マグネトロンカソードスパッタリング装置では、ターゲットを回転させることで、従来の平板型マグネトロンスパッタリング装置に比べて単位面積当り大きなパワーを投入できることから高い成膜速度が得られる。【０００３】
このような回転カソードスパッタリング方式は、円筒形状へ加工が容易で機械的強度が強い金属ターゲット材では広く普及している。しかし、セラミックスは、強度が低く脆いので、円筒形状に加工すると製造中や基材への接合時などに割れや変形などが発生しやすい。このため、セラミックスパッタリングターゲットについては回転カソードスパッタリング方式への普及は十分でないのが実情である。【０００４】
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）膜は高い透過性と電気伝導性を有することから、フラットパネルディスプレイの透明電極として広く利用されている。ＩＴＯ膜は、一般にＩＴＯスパッタリングターゲットをスパッタリングすることにより形成される。ＩＴＯ膜は、通常ＳｎＯ2を１０質量％程度含有するＩＴＯスパッタリングターゲットを用いて成膜されているが、タッチパネル用途などにおいて、フィルム基板などの各種基板にＩＴＯ膜を成膜する際にはＳｎＯ2を３質量％程度含有するＩＴＯスパッタリングターゲットが使用されている。【０００５】
ＳｎＯ2の含有量が少ないＩＴＯ材料、たとえばＳｎＯ2の含有量が７質量％以下であるＩＴＯ材料は脆く、割れやすいことが知られている。特に、ＳｎＯ2の含有量が５質量％以下であるＩＴＯ材料は、脆く、割れやすい。このようなＳｎＯ2の含有量が少ないＩＴＯ材料を、回転カソードスパッタリング方式のターゲット材に利用するために円筒形状にすると、さらに割れが生じやすい。また、上記のようなＳｎＯ2の含有量が少ないＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材は基材に接合するときにも割れが生じやすい。【０００６】
このため、ＳｎＯ2の含有量が少ないＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材に対しては、加工などの製造時および接合時に、通常のセラミックスパッタリングターゲット材よりもさらに高度な割れ防止技術が必要となる。【０００７】
特許文献１には、密度が９８％以上のセラミックス円筒形ターゲット材の偏芯を０．２ｍｍ以下にすることにより、熱膨張を均一にして円筒形基材と接合する際の割れを抑制する技術が開示されている。しかし、この技術においては、実施例１にもあるように、密度が９８％以上であって円筒形ターゲット材の偏芯が０．２ｍｍ以下であっても割れが発生している。これは、接合に使用する低融点半田の厚みや加熱するヒーターとの距離に差ができることによって熱膨張率が変わってくるためであると考えられる。【０００８】
特許文献２には、ＳｎＯ2濃度が１０％未満だと焼成による異常な粒成長により、強度が下がり、クラックが発生することが記述されており、ＳｎＯ2の含有量が２．５〜５．２質量％のＩＴＯスパッタリングターゲットにおいて密度を７．１ｇ／ｃｍ3以上にすることにより、焼成体に発生するクラックを低減し、割れやノジュールの発生を抑制する技術が開示されている。しかし、この技術では、密度が７．１ｇ／ｃｍ3以下のＩＴＯターゲットについては割れを防止できず、７．１ｇ／ｃｍ3以上であっても使用効率が高い円筒形状のＩＴＯターゲットでは割れが発生する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２８１８６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、割れなどが発生しやすい円筒形状であっても、加工工程において割れや変形などが発生しにくいＩＴＯ焼結体、接合工程において割れや変形などが発生しにくいＩＴＯスパッタリングターゲット材、およびＩＴＯスパッタリングターゲット、ならびに前記ＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＩＴＯ焼結体は、Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜１０．０質量％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相と該Ｉｎ2Ｏ3母相の粒界に存在するＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相とを有するＩＴＯ焼結体であって、
相対密度が９８．０％以上であり、前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が１７μｍ以下であり、該ＩＴＯ焼結体の断面における前記Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率が０．４％以上である。【００１２】
本発明のＩＴＯ焼結体は円筒形にすることができる。【００１３】
本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は前記ＩＴＯ焼結体からなる。【００１４】
本発明のＩＴＯスパッタリングターゲットは、前記ＩＴＯスパッタリングターゲット材を基材に接合材によって接合してなる。【００１５】
本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法は、
ＩＴＯ原料粉末から作製されるＩＴＯ成形体を焼成する焼成工程、および前記焼成工程で得られた焼成物を冷却する冷却工程を含み、
前記冷却工程において、１２００〜１３５０℃の範囲であって、かつ前記ＩＴＯ成形体を焼成する焼成温度以下の温度範囲における冷却を降温速度２５℃／ｈ以下で行う。【００１６】
本発明の他のＩＴＯ焼結体の製造方法は、
ＩＴＯ原料粉末から作製されるＩＴＯ成形体を焼成する焼成工程、および前記焼成工程で得られた焼成物を冷却する冷却工程を含み、
前記冷却工程において、１２００〜１５００℃の範囲であって、かつ前記焼成温度以下の温度範囲における冷却を降温速度２５℃／ｈ以下で行う。【００１７】
前記ＩＴＯ焼結体の製造方法において、前記ＩＴＯ成形体およびＩＴＯ焼結体は円筒形にすることができる。【００１８】
本発明のＩＴＯターゲット材の製造方法は、前記の製造方法によってＩＴＯ焼結体を製造し、得られたＩＴＯ焼結体を加工してターゲット材を製造する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＩＴＯ焼結体は、割れなどが発生しやすい円筒形状であっても、加工工程において割れや変形などが発生しにくい。本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、割れなどが発生しやすい円筒形状であっても、基材への接合工程において割れや変形などが発生しにくい。このため、本発明のＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材は、製造歩留を向上させることができる。【００２０】
本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法は、前記ＩＴＯ焼結体を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明のＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の組織概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るＩＴＯ焼結体、ＩＴＯスパッタリングターゲット材およびＩＴＯスパッタリングターゲットならびにＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の製造方法について詳述する。本発明に含まれるＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の形状は、平板形および円筒形など特に制限はないが、特に割れや変形が発生しやすい円筒形において大きな効果が得られる。
＜ＩＴＯ焼結体＞
本発明のＩＴＯ焼結体は、Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜１０．０質量％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相とＩｎ2Ｏ3母相の粒界に存在するＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相とを有するＩＴＯ焼結体であって、相対密度が９８．０％以上であり、前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が１７μｍ以下であり、該ＩＴＯ焼結体の断面における前記Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率が０．４％以上である。
【００２３】
図１に、本発明のＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の組織概略図を示す。図１は、本発明のＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の断面を走査型電子顕微鏡で観察して得られた組織画像を模式的に示した図である。図１において、符号１がＩｎ2Ｏ3母相であり、符号２がＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相である。Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相２は、Ｉｎ2Ｏ3母相１の粒界に存在している。本発明においてＩｎ2Ｏ3母相とは、Ｉｎ2Ｏ3にＳｎＯ2が一部固溶して形成されたＩｎ2Ｏ3相をいう。
【００２４】
本発明のＩＴＯ焼結体においては、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が１７μｍ以下であり、好ましくは３〜１５μｍ、より好ましくは５〜１５μｍである。ここでＩｎ2Ｏ3母相の粒径は、前記組織画像上で水平フェレ径として求められる。水平フェレ径は、上記走査型電子顕微鏡観察における粒子解析により求められる値である。Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径は、走査型電子顕微鏡を用いて倍率１０００倍で１００μｍ×１３０μｍの視野を無作為に１０視野観察し、視野ごとにその視野に含まれるすべてのＩｎ2Ｏ3母相について求めた水平フィレ径の値を平均して視野ごとの平均水平フィレ径を算出し、さらにすべての視野において得られた平均水平フィレ径を平均したものである。前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が１７μｍ以下であると、ＩＴＯ焼結体が加工工程で割れにくくなり、さらにそのＩＴＯ焼結体から得られるＩＴＯスパッタリングターゲット材は、基材への接合工程において割れや変形などが発生しにくくなる。一方、平均粒径が小さいと粒界が多くなり抵抗が高くなる場合があることからＩｎ2Ｏ3母相の平均粒径は３μｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
本発明のＩＴＯ焼結体においては、その断面におけるＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率が０．４％以上であり、好ましくは０．５〜５％、より好ましくは０．５〜２．５％である。ここでＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率は、本ＩＴＯ焼結体の断面において、走査型電子顕微鏡を用いて倍率３０００倍で３３μｍ×４３μｍの視野を無作為に１０視野観察し、各視野におけるＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の総面積の、視野面積（３３×４３μｍ2）に対する百分率の値を求め、さらにすべての視野において得られた前記百分率の値を平均して得られた数値である。
【００２６】
前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が１７μｍ以下であり、さらに前記面積率が０．４％以上であると、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相が粒界に広面積で存在することによって靱性が高くなり割れに強くなるので、よりＩＴＯ焼結体が加工工程で割れにくくなり、さらにそのＩＴＯ焼結体から得られるＩＴＯスパッタリングターゲット材は、基材への接合工程において割れや変形などが発生しにくくなる。一方、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相がスパッタリング中のアーキングやノジュールの発生の原因となる可能性が低くなるという観点からは前記面積率が５％以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明のＩＴＯ焼結体は、Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜１０．０質量％である。Ｓｎの含有量が前記範囲内であると、スパッタリングターゲット材として有効に利用でき、さらに加工、基材への接合において割れや変形などが発生しにくい。特にＳｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜６．０質量％であると、本発明のＩＴＯ焼結体から、フラットパネルディスプレイやタッチパネルの透明電極等を作製するためのＩＴＯスパッタリングターゲット材を製造することができる。また、前述のとおり、Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜６．０質量％である従来のＩＴＯ焼結体は脆く、割れやすいが、本発明のＩＴＯ焼結体は、Ｓｎの含有量が前記範囲であっても割れにくい。さらに、Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で３．０〜５．０質量％であると、有用な前記ＩＴＯスパッタリングターゲット材を製造することができ、また加工、基材への接合における割れや変形などを効果的に防止できる。
【００２８】
本発明のＩＴＯ焼結体は、相対密度が９８．０％以上であり、好ましくは９８．５％以上、より好ましくは９９．０％以上である。相対密度が９８．０％より小さいと、強度が不十分となり、割れやすくなる。
【００２９】
すなわち、前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、前記面積率および相対密度の要件が満たされることにより、本発明のＩＴＯ焼結体は加工工程で割れが十分に抑制され、さらにそのＩＴＯ焼結体から得られるＩＴＯスパッタリングターゲット材は基材への接合工程において割れや変形などが十分に抑制される。
【００３０】
従来の円筒形状を有するＩＴＯ焼結体は、前述のとおり、割れや変形が生じやすかったが、本発明のＩＴＯ焼結体は、円筒形状であっても加工工程において割れや変形などが発生しにくい。このため、円筒形状の本ＩＴＯ焼結体から円筒形状のＩＴＯ製品、たとえばＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材などを好適に製造することができる。
【００３１】
本発明のＩＴＯ焼結体は、その大きさには特に制限はない。ＩＴＯ円筒形焼結体がスパッタリングターゲット材に加工される場合には、その大きさは、概ね外径１４０〜１７０ｍｍ、内径１１０〜１４０ｍｍ、長さ５０ｍｍ以上である。長さは用途に応じて適宜決定される。
＜ＩＴＯスパッタリングターゲット材＞
本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、前記ＩＴＯ焼結体からなる。本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、前記ＩＴＯ焼結体に適宜加工、たとえば切削加工等を施すことにより作製される。
【００３２】
したがって、本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、前記ＩＴＯ焼結体が満たしているＳｎの含有量、相対密度、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径およびＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率に関する条件をすべて満たしている。本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材におけるこれら条件についての説明は、前記ＩＴＯ焼結体において述べたこれら条件についての説明と同様である。
【００３３】
本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、上記条件を満たすことから強度が高く、割れや変形を生じにくく、円筒形であっても割れや変形を生じにくい。
【００３４】
ＩＴＯスパッタリングターゲット材は、スパッタリングに供される場合、通常チタン製等の基材に半田を用いて接合される。ＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の場合、この接合は通常、ターゲット材および円筒形基材を加熱し、ターゲット材の内周面および円筒形基材の外周面に半田を塗布し、ターゲット材の空洞内に円筒形基材を挿入し、両者の半田層を合わせた後、冷却することにより行われる。この冷却の際、ターゲット材と基材との熱膨張係数の差に起因してターゲット材に応力が発生する。従来のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材は前記応力に抗しきれず、接合工程において割れることが多かった。これに対し、本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、前述のとおり強度が高いことから、円筒形であっても、接合工程において前記応力が発生しても割れや変形を起こしにくい。
＜ＩＴＯスパッタリングターゲット＞
本発明のＩＴＯスパッタリングターゲットは、前記ＩＴＯスパッタリングターゲット材を基材に接合材によって接合してなる。
【００３５】
前記基材は、通常、スパッタリングターゲット材を接合しうる平板状または円筒形状を有する。基材の種類には特に制限はなく、従来使用されている基材から適宜選択して使用することができる。基材の材料としては、たとえばステンレス、チタン等を挙げることができる。
【００３６】
前記接合材の種類にも特に制限はなく、従来使用されている接合材から適宜選択して使用することができる。接合材としては、たとえばインジウム製の半田等が挙げられる。
【００３７】
スパッタリングターゲット材は、１個の基材に複数個接合されていてもよい。たとえば、ＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材は、１本の基材の外側に、１本接合されてもよく、２本以上を同一軸線上に並べて接合されてもよい。２本以上を並べて接合する場合、各ＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材間の隙間、つまり分割部の長さは通常０．０５〜０．５ｍｍである。分割部の長さが短いほどスパッタリング時にアーキングが発生しにくいが、０．０５ｍｍ未満だと接合工程やスパッタリング中の熱膨張によりターゲット材同士がぶつかり、割れることがある。
【００３８】
接合方法にも特に制限はなく、従来のＩＴＯスパッタリングターゲットと同様の方法を採用することができる。
＜ＩＴＯ焼結体の製造方法＞
本発明の前記ＩＴＯ焼結体の製造方法は、ＩＴＯ成形体を焼成する焼成工程、および前記焼成工程で得られた焼成物を冷却する工程を含み、第一の態様は、前記冷却工程において、１２００〜１５００℃の範囲であって、かつ前記ＩＴＯ成形体を焼成する温度以下の温度範囲における冷却を降温速度２５℃／ｈ以下で行い、第二の態様は、前記冷却工程において、１２００〜１３５０℃の範囲であって、かつ前記ＩＴＯ成形体を焼成する温度以下の温度範囲における冷却を降温速度２５℃／ｈ以下で行う。
【００３９】
具体的には、以下の製造方法により、前記本発明のＩＴＯ焼結体を、割れや変形などを発生させないで効率的に製造することができるが、本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法は、上記製造条件を除いては制限されず、以下の製造方法に限定されるものではない。
【００４０】
本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法における好適な態様は、原料粉末および有機添加物を含有するスラリーから顆粒を調製する工程１、前記顆粒をＣＩＰ成形して成形体を作製する工程２、前記成形体を脱脂する工程３、前記脱脂された成形体を焼成する工程４、および前記焼成工程で得られた焼成物を冷却する工程５を含む。
（工程１）
工程１では、原料粉末および有機添加物を含有するスラリーから顆粒を調製する。
【００４１】
原料粉末および有機添加物から顆粒を調製し、その顆粒を工程２のＣＩＰ成形に供することにより、原料の充填性が向上し、高密度の成形体を得ることができる。また、充填むらが生じにくくなり、均一な充填が可能になる。プレスむらも生じにくくなる。
【００４２】
原料粉末として、Ｉｎ2Ｏ3粉末およびＳｎＯ2粉末の混合粉末を使用でき、ＩＴＯ粉末を単独で、またはＩｎ2Ｏ3粉末およびＳｎＯ2粉末と混合して用いてもよい。本発明において、顆粒の調製に供されるこれら原料粉末の混合粉末、およびＩＴＯ粉末が単独で用いられる場合にはそのＩＴＯ粉末をＩＴＯ原料粉末ともいう。Ｉｎ2Ｏ3粉末、ＳｎＯ2粉末およびＩＴＯ粉末は、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）法で測定した比表面積がそれぞれ通常１〜４０ｍ2／ｇである。Ｉｎ2Ｏ3粉末、ＳｎＯ2粉末およびＩＴＯ粉末の混合比率は、本焼結体における構成元素の含有量が前述の範囲内になるように適宜決定される。たとえば、最終的に得られる焼結体におけるＳｎＯ2量換算でのＳｎの含有量が５．０質量％である場合には、焼結体におけるＳｎＯ2量換算でのＳｎの含有量が５．０質量％になるように、ＩＴＯ原料粉末に含まれる各原料粉末の比率が決定される。
【００４３】
本製造方法においては、Ｉｎ2Ｏ3粉末およびＳｎＯ2粉末の混合粉末をＩＴＯ原料粉末として使用する場合、ＩＴＯ原料粉末におけるＳｎＯ2粉末の含有量（質量％）が、最終的に得られる焼結体およびターゲット材におけるＳｎＯ2量換算でのＳｎの含有量（質量％）と同視できることが確認されている。また、ＩＴＯ原料粉末がＩＴＯ粉末を含む場合には、ＩＴＯ原料粉末におけるＳｎＯ2粉末の含有量（質量％）とＩＴＯ粉末におけるＳｎＯ2量換算でのＳｎの含有量（質量％）との合計が、最終的に得られる焼結体およびターゲット材におけるＳｎＯ2量換算でのＳｎの含有量（質量％）と同視できることが確認されている。
【００４４】
粉末の混合方法には特に制限はなく、たとえば、各粉末およびジルコニアボールをポットに入れ、ボールミル混合することができる。
【００４５】
前記有機添加物は、スラリーや成形体の性状を好適に調整するために添加される物質である。有機添加物としては、バインダ、分散剤および可塑剤等を挙げることができる。
【００４６】
工程１において、有機添加物の量はＩＴＯ原料粉末の量に対して０．３〜２．０質量％が好ましい。有機添加物の前記配合量が２．０質量％より多いと、脱媒中の成形体の強度低下が大きくなり、脱脂割れしやすくなったり、脱脂後に成形体中に空孔が多くなり、高密度化しにくくなったりする場合がある。有機添加物の前記配合量が０．３質量％より少ないと、各成分の十分な効果が得られない場合がある。有機添加物の配合量を前記範囲内にすると、相対密度が９８．０％以上であるＩＴＯ焼結体を製造することができる。
【００４７】
バインダは、成形体においてＩＴＯ原料粉末をバインドし、成形体の強度を高めるために添加される。バインダとしては、公知の粉末焼結法において成形体を得るときに通常使用されるバインダを使用することができる。
【００４８】
分散剤は、スラリー中の原料粉末およびバインダの分散性を高めるために添加される。分散剤としては、たとえばポリカルボン酸アンモニウム、ポリアクリル酸アンモニウム等を挙げることができる。
【００４９】
可塑剤は、成形体の可塑性を高めるために添加される。可塑剤としては、たとえば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、エチレングリコール（ＥＧ）等を挙げることができる。
【００５０】
原料粉末および有機添加物を含有するスラリーを調製する際に使用する分散媒には特に制限はなく、目的に応じて、水、アルコール等から適宜選択して使用することができる。
【００５１】
原料粉末および有機添加物を含有するスラリーを調製する方法には特に制限はなく、たとえば、原料粉末、有機添加物および分散媒をポットに入れ、ボールミル混合する方法が使用できる。
【００５２】
スラリーから顆粒を調製する方法には、特に制限はなく、たとえばスプレードライ法、転動造粒法、押出し造粒法等を使用することができる。これらのうちで、顆粒の流動性が高く、成形時に潰れやすい顆粒を作製しやすいなどの点で、スプレードライ法が好ましい。スプレードライ法の条件には特に制限はなく、ＩＴＯ原料粉末の造粒に通常使用される条件を適宜選択して実施することができる。
（工程２）
工程２では、工程１で調製された顆粒をＣＩＰ成形（Ｃｏｌｄ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｉｎｇ（冷間等方圧成形））して成形体を作製する。成形体の形状を平板形にすればＩＴＯ平板形焼結体が得られ、円筒形にすればＩＴＯ円筒形焼結体が得られる。
【００５３】
ＣＩＰ成形時の圧力は、通常８００ｋｇｆ／ｃｍ2以上である。圧力が高いほど、顆粒を緻密に成形でき、成形体を高密度化および高強度化できる。
（工程３）
工程３では、工程２で作製された成形体を脱脂する。脱脂は成形体を加熱することにより行われる。
【００５４】
脱脂温度は、通常６００〜８００℃、好ましくは７００〜８００℃、より好ましくは７５０〜８００℃である。脱脂温度が高いほど成形体の強度が高くなるが、８００℃を超えると成形体の収縮が起こるので、８００℃以下で脱脂することが好ましい。
（工程４）
工程４すなわち焼成工程では、工程３で脱脂された成形体を焼成する。
【００５５】
焼成炉には特に制限はなく、ＩＴＯ焼結体の製造に従来使用されている焼成炉を使用することができる。
【００５６】
焼成温度は、通常１４５０〜１７００℃、好ましくは１５００〜１６５０℃、より好ましくは１５００〜１６００℃である。焼成温度が高いほど高密度の焼結体が得られるが、高すぎると焼結体の焼結組織が肥大化して割れやすくなる。焼成時間は、通常３〜３０時間、好ましくは５〜２０時間、より好ましくは８〜１６時間である。焼成時間が長いほど焼結体が高密度化しやすいが、長すぎると焼結体の焼結組織が肥大化して割れやすくなる。
【００５７】
昇温速度は通常１００〜５００℃／ｈである。
【００５８】
焼成の雰囲気は通常、酸素雰囲気である。
（工程５）
工程５では、工程４で得られた焼成物を冷却する。工程５すなわち冷却工程においては、温度は低下するか、または一定に維持される。
【００５９】
本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法の第一の態様においては、得られた焼成物を冷却するときの降温速度を、１２００℃〜１５００℃の範囲であって、かつ前記焼成温度以下の温度範囲（以下、特定温度範囲ともいう）において２５℃／ｈ以下、好ましくは２０℃／ｈ以下、より好ましくは１５℃／ｈ以下、さらに好ましくは１０℃／ｈ以下にする。つまり、成形体の焼成温度が１５００℃以上の場合には、１２００℃〜１５００℃の温度範囲における降温速度を２５℃／ｈ以下にする。成形体の焼成温度が１５００℃より低い場合には、１２００℃からその焼成温度までの温度範囲における降温速度を２５℃／ｈ以下にする。たとえば、成形体の焼成温度が１４５０℃の場合には、１２００〜１４５０℃の温度範囲における降温速度を２５℃／ｈ以下にする。
【００６０】
焼成により得られた焼成物を冷却すると、ある温度でＩｎ2Ｏ3母相に固溶したＳｎＯ2がＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相として析出する。Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12が析出する温度付近をゆっくり冷却することにより、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積を大きくすることができ、前記面積率を得ることができる。またその結果、Ｉｎ2Ｏ3母相の粒径が過大化するのを抑制することができ、前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径を得ることができる。Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12が析出する温度は通常前記特定温度範囲に含まれる。つまり、前記特定温度範囲でＩｎ2Ｏ3母相に固溶したＳｎＯ2がＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相として析出する。このため、前記特定温度範囲の降温速度を２５℃／ｈ以下にすることにより、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率、およびＩｎ2Ｏ3母相の粒径を制御することができる。前記特定温度範囲における降温速度は小さいほど、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積を大きくすることができ、Ｉｎ2Ｏ3母相の粒径の過大化を抑制できるので好ましく、その下限値に制限はない。
【００６１】
特定温度範囲における降温速度は一定である必要はなく、２５℃／ｈ以下の範囲内で変動してもよく、また特定温度範囲において降温速度が０℃／ｈになる時間があっても構わない。
【００６２】
前記特定温度範囲以外の温度範囲、つまり成形体の焼成温度が１５００℃より高い場合にはその焼成温度から１５００℃までの温度範囲および１２００℃より低い温度範囲、成形体の焼成温度が１５００℃以下の場合には、１２００℃より低い温度範囲において、降温速度は通常１０〜１００℃／ｈ、好ましくは２０〜７０℃／ｈ、より好ましくは２０〜５０℃／ｈである。降温速度が小さいほど熱応力差による割れが起こりにくくなるが、１０℃／ｈより小さくしても熱応力差は通常変わらない。
【００６３】
本発明のＩＴＯ焼結体の製造方法の第二の態様においては、得られた焼成物を冷却するときの降温速度を、１２００℃〜１３５０℃の範囲であって、かつ前記焼成温度以下の温度範囲において２５℃／ｈ以下、好ましくは２０℃／ｈ以下、より好ましくは１５℃／ｈ以下、さらに好ましくは１０℃／ｈ以下にする。第二の態様は、前記第一の態様をより効率的に実施するものである。つまり、第二の態様は、工程にかかる所要時間をより短縮でき、あるいは特に組織形成に重要な１２００℃〜１３５０℃の温度範囲における冷却速度をより精密に制御し、所望の組織を得ることができるものである。第二の態様の実施条件は、降温速度を規定する温度範囲以外、前記第一の態様と同様である。
【００６４】
冷却の雰囲気は通常、酸素雰囲気である。
【００６５】
前記焼成物を冷却することによってＩＴＯ焼結体が得られる。
【００６６】
上記ＩＴＯ焼結体の製造方法により、上述の本発明のＩＴＯ焼結体を効率的に製造することができる。
＜ＩＴＯ円筒形ターゲット材の製造方法＞
本発明のＩＴＯターゲット材の製造方法は、上述のＩＴＯ焼結体の製造方法によってＩＴＯ焼結体を製造し、得られたＩＴＯ焼結体を加工してＩＴＯターゲット材を製造する。通常、焼結体の形状が平板形であればＩＴＯ平板形ターゲット材が製造され、円筒形であればＩＴＯ円筒形ターゲット材が製造される。
【００６７】
ＩＴＯ焼結体の加工方法は、目的とするＩＴＯターゲット材に応じて適宜選択される。前記加工方法としては、たとえば切削加工等を挙げることができる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。【００６９】
実施例および比較例において得られたＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の評価方法は以下のとおりである。
１．相対密度
ＩＴＯ焼結体の相対密度はアルキメデス法に基づき測定した。具体的には、ＩＴＯ焼結体の空中重量を体積（ＩＴＯ焼結体の水中重量／計測温度における水比重）で除し、下記式（Ｘ）に基づく理論密度ρ（ｇ／ｃｍ3）に対する百分率の値を相対密度（単位：％）とした。【００７０】
【数１】
0005816394.tif 000002
式（Ｘ）中、Ｃ1〜Ｃiはそれぞれ焼結体の構成物質の含有量（重量％）を示し、ρ1〜ρiはＣ1〜Ｃiに対応する各構成物質の密度（ｇ／ｃｍ3）を示す。
２．ＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材の割れ
ＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材を目視で観察し、ＩＴＯ焼結体を加工したときの該焼結体の割れ（以下、加工割れともいう）およびＩＴＯスパッタリングターゲット材を接合したときの該ターゲット材の割れ（以下、接合割れともいう）の有無を確認した。
３．Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径
Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径すなわち水平フェレ径の平均値は、以下のようにして求めた。ＩＴＯ焼結体をダイヤモンドカッターにより切断して得られた切断面を、エメリー紙＃１７０、＃３２０、＃８００、＃１５００、＃２０００を用いて段階的に研磨し、最後にバフ研磨して鏡面に仕上げた後、４０℃のエッチング液（硝酸（６０〜６１％水溶液、関東化学（株）製、硝酸１．３８  鹿１級  製品番号２８１６１−０３）、塩酸（３５．０〜３７．０％水溶液、関東化学（株）製、塩酸  鹿１級  製品番号１８０７８−０１）および純水を体積比でＨＣｌ：Ｈ2Ｏ：ＨＮＯ3＝１：１：０．０８の割合で混合）に９分間浸漬してエッチングを行い、現れた面を走査型電子顕微鏡（ＪＸＡ−８８００−Ｒ、ＪＥＯＬ社製）を用いて観察した。無作為に選んだ１０視野にて倍率１０００倍で写真撮影を行い、１００μｍ×１３０μｍの組織画像を得た。【００７１】
粒子解析ソフト（粒子解析Ｖｅｒｓｉｏｎ３．０、住友金属テクノロジー株式会社製）を用い、まず各相のＳＥＭ像をトレースしてスキャナで画像認識させ、この画像を二値化した。この際、１画素がμｍ単位で表示されるように換算値を設定した。次いで、計測項目として水平フェレ径を選択することにより、Ｉｎ2Ｏ3母相の水平方向の全画素数より水平フェレ径（μｍ）を算出した。１０視野において算出された水平フェレ径の平均値を本発明におけるＩｎ2Ｏ3母相の平均粒径とした。
４．Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率
ＩＴＯ焼結体に対し上記「３．Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径」と同様の処理を行い、切断面を走査型電子顕微鏡（ＪＸＡ−８８００−Ｒ、ＪＥＯＬ社製）にて観察した。無作為に選んだ１０視野にて倍率３０００倍で写真撮影を行い、３３μｍ×４３μｍの組織画像を得た。【００７２】
粒子解析ソフト（粒子解析Ｖｅｒｓｉｏｎ３．０、住友金属テクノロジー株式会社製）を用い、まず結晶粒のＳＥＭ像をトレースしてスキャナで画像認識させ、この画像を二値化した。この際、１画素がμｍ単位で表示されるように換算値を設定した。Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積を求め、視野面積（３３×４３μｍ2）に対する百分率の値を面積率として求めた。１０視野において得られた面積率の平均値をＩＴＯ焼結体におけるＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率とした。
［実施例１］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が２．５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【００７３】
このポットに、バインダとして、ＩＴＯ原料粉末に対して０．３質量％のポリビニルアルコール、分散剤として、ＩＴＯ原料粉末に対して０．２質量％のポリカルボン酸アンモニウム、可塑剤として、ＩＴＯ原料粉末に対して０．５質量％のポリエチレングリコール、および分散媒として、ＩＴＯ原料粉末に対して５０質量％の水を加え、ボールミル混合してスラリーを調製した。【００７４】
このスラリーをスプレードライ装置に供給し、アトマイズ回転数１４，０００ｒｐｍ、入口温度２００℃、出口温度８０℃の条件でスプレードライを行い、顆粒を調製した。【００７５】
前記顆粒を３００ｍｍ×５００ｍｍの金型に充填し、２００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でコールドプレス法による成型し、平板状の仮成形体を作製した。【００７６】
前記仮成型体を真空パックし、８００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でＣＩＰ成形して、平板状の成形体を作製した。【００７７】
この成形体を加熱脱脂した。脱脂温度は６００℃、脱脂時間は１０時間、昇温速度は、４００℃までの温度範囲では２０℃／ｈ、４００℃より高い温度範囲では５０℃／ｈとした。【００７８】
脱脂された成形体を、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈの条件で焼成した。１５００℃〜１２００℃の温度範囲における降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとして、得られた焼成物を冷却した。得られた焼結体の相対密度は９８．６％、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径は７．０μｍ、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率は０．８％であった。【００７９】
得られた焼結体を切削加工し、短辺２００ｍｍ、長辺３５０ｍｍ、厚さ９ｍｍのＩＴＯ平板スパッタリングターゲット材を３０枚製造した。上記加工により３０枚中１枚も割れは発生しなかった。【００８０】
銅製バッキングプレートに前記ターゲット材９枚を、隣り合うターゲット材の長辺部が対向するように一列にＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合は、ターゲット材およびバッキングプレートを１５０℃に加熱し、ターゲット材およびバッキングプレートの接合面にインジウム半田を塗布し、両者の半田層を合わせた後、冷却することによって実施した。【００８１】
接合後のターゲット材を確認したところ、１枚も割れは発生していなかった。【００８２】
製造条件、焼結体の相対密度Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率、加工割れおよび接合割れの結果を表１に示した。【００８３】
以下の実施例２〜１２、比較例１〜５についても製造条件、焼結体の相対密度Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率、加工割れおよび接合割れの結果を表１に示した。なお、表１において、加工割れおよび接合割れについての「Ｘ／Ｙ」という表記は、試験に供した試験体Ｙ個のうちＸ個に割れが生じたことを示す。たとえば、加工割れについての「１／３０」との表記は、試験に供した焼結体３０個のうち１個に割れが生じたことを示す。
［実施例２］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【００８４】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例１と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【００８５】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を２０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．８％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ９．５μｍ、０．５％であった。【００８６】
得られた焼結体を切削加工し、短辺２００ｍｍ、長辺３５０ｍｍ、厚さ９ｍｍのＩＴＯ平板スパッタリングターゲット材を３０枚製造した。上記加工により３０枚中１枚も割れは発生しなかった。【００８７】
実施例１と同様に  銅製バッキングプレートに、前記ターゲット材９枚をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。接合後のターゲット材を確認したところ、１枚も割れは発生していなかった。
［実施例３］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【００８８】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例１と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【００８９】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を１５℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９９．２％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１１．５μｍ、０．７％であった。【００９０】
得られた焼結体を切削加工し、短辺２００ｍｍ、長辺３５０ｍｍ、厚さ９ｍｍのＩＴＯ平板スパッタリングターゲット材を３０枚製造した。上記加工により３０枚中１枚も割れは発生しなかった。【００９１】
実施例１と同様に  銅製バッキングプレートに、前記ターゲット材９枚をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。接合後のターゲット材を確認したところ、１枚も割れは発生していなかった。
［実施例４］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が２．５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【００９２】
このポットに、バインダとして、ＩＴＯ原料粉末に対して０．３質量％のポリビニルアルコール、分散剤として、ＩＴＯ原料粉末に対して０．２質量％のポリカルボン酸アンモニウム、可塑剤として、ＩＴＯ原料粉末に対して０．５質量％のポリエチレングリコール、および分散媒として、ＩＴＯ原料粉末に対して５０質量％の水を加え、ボールミル混合してスラリーを調製した。【００９３】
このスラリーをスプレードライ装置に供給し、アトマイズ回転数１４，０００ｒｐｍ、入口温度２００℃、出口温度８０℃の条件でスプレードライを行い、顆粒を調製した。【００９４】
外径１５０ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２２０ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ４５０ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型に、前記顆粒をタッピングさせながら充填し、ゴム型を密閉後、８００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でＣＩＰ成形して、円筒形の成形体を作製した。【００９５】
この成形体を加熱脱脂した。脱脂温度は６００℃、脱脂時間は１０時間、昇温速度は、４００℃までの温度範囲では２０℃／ｈ、４００℃より高い温度範囲では５０℃／ｈとした。【００９６】
脱脂された成形体を、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈの条件で焼成した。１５００℃〜１２００℃の温度範囲における降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとして、得られた焼成物を冷却した。【００９７】
得られた焼結体の相対密度は９８．８％、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径は６．６μｍ、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率は０．９％であった。【００９８】
得られた焼結体を切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。切削加工は、砥石を用いて外径を加工し、外径を冶具にて保持して内径を加工した後、内径を冶具にて保持して外径の仕上げ加工をすることにより行った。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中１本も割れは発生しなかった。【００９９】
外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合は、ターゲット材および円筒形基材を１５０℃に加熱し、ターゲット材の内周面および円筒形基材の外周面にインジウム半田を塗布し、ターゲット材の空洞内に円筒形基材を挿入し、両者の半田層を合わせた後、冷却することによって実施した。【０１００】
接合後のターゲット材を確認したところ、１本も割れは発生していなかった。
［実施例５］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１０１】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１０２】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１４７０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１４７０℃から１２００℃までの降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．１％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ４．２μｍ、０．８％であった。【０１０３】
得られた焼結体を切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中１本に割れが発生した。【０１０４】
外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［実施例６］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１０５】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で脱脂された成形体を作製した。【０１０６】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５２０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．５％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１０．８μｍ、０．９％であった。【０１０７】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中割れは１本も発生しなかった。【０１０８】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［実施例７］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１０９】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１１０】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を２０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．４％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ９．２μｍ、０．４％であった。【０１１１】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中２本に割れが発生した。【０１１２】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、１本に割れが発生していた。
［実施例８］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１１３】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１１４】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５５０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９９．２％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１３．１μｍ、１．０％であった。【０１１５】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中割れは１本も発生しなかった。【０１１６】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［実施例９］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１１７】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１１８】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１４７０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１４７０℃から１２００℃までの降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．２％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ５．３μｍ、２．２％であった。【０１１９】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中割れは１本も発生しなかった。【０１２０】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［実施例１０］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１２１】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１２２】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５２０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９９．２％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１１．３μｍ、１．８％であった。【０１２３】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中割れは１本も発生しなかった。【０１２４】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［実施例１１］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１２５】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１２６】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を１５℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９９．０％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１２．１μｍ、０．５％であった。【０１２７】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中割れは１本も発生しなかった。【０１２８】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［実施例１２］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１２９】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１３０】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１６００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温は１５００℃から１２００℃までの降温速度を１０℃／ｈ、前記温度範囲以外での降温速度を５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９９．５％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１４．９μｍ、１．３％であった。【０１３１】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中割れは１本も発生しなかった。【０１３２】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、割れは１本も発生していなかった。
［比較例１］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１３３】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例１と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１３４】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温速度はすべての温度範囲で降温速度５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．５％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１５．１μｍ、０．１％であった。【０１３５】
得られた焼結体を切削加工し、短辺２００ｍｍ、長辺３５０ｍｍ、厚さ９ｍｍのＩＴＯ平板スパッタリングターゲット材を３０枚製造した。上記加工により３０枚中、９枚に割れが発生した。【０１３６】
実施例１と同様に  銅製バッキングプレートに、前記ターゲット材９枚をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。接合後のターゲット材を確認したところ、３枚に割れが発生していた。
［比較例２］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、原ＩＴＯ料粉末を調製した。【０１３７】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１３８】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５５０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温速度はすべての温度範囲で降温速度５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．６％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１７．７μｍ、０．１％であった。【０１３９】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中１２本に割れが発生した。【０１４０】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、４本に割れが発生していた。
［比較例３］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１４１】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１４２】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１４００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温速度はすべての温度範囲で降温速度５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９７．６％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１１．６μｍ、０．２％であった。【０１４３】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中、８本に割れが発生した。【０１４４】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、２本に割れが発生していた。
［比較例４］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、原ＩＴＯ料粉末を調製した。【０１４５】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１４６】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１４００℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温速度はすべての温度範囲で降温速度２０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９７．７％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ６．３μｍ、０．５％であった。【０１４７】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中、４本に割れが発生した。【０１４８】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、１本に割れが発生していた。
［比較例５］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が３質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１４９】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１５０】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５２０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温速度はすべての温度範囲で降温速度３０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．６％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１８．１μｍ、０．３％であった。【０１５１】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中、６本に割れが発生した。【０１５２】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、２本に割れが発生していた。
［比較例６］
ＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＳｎＯ2粉末とＢＥＴ法により測定された比表面積が５ｍ2／ｇであるＩｎ2Ｏ3粉末とを、ＳｎＯ2粉末の含有量が５質量％になるように配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、ＩＴＯ原料粉末を調製した。【０１５３】
このＩＴＯ原料粉末を用いて実施例４と同様の方法で、脱脂された成形体を作製した。【０１５４】
脱脂された成形体を焼成して、焼結体を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、焼成温度１５５０℃、焼成時間１２時間、昇温速度３００℃／ｈとした。降温速度はすべての温度範囲で降温速度５０℃／ｈとした。得られた焼成体の密度は９８．６％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径、Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率はそれぞれ１８．３μｍ、０．３％であった。【０１５５】
得られた焼結体を実施例４と同様に切削加工し、外径１５３ｍｍ、内径１３５ｍｍ、長さ３００ｍｍのＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材を製造した。同様の操作により、３０本のＩＴＯ円筒形スパッタリングターゲット材の製造を実施した。上記加工により３０本中９本に割れが発生した。【０１５６】
実施例４と同様に外径１３３ｍｍ、内径１２３ｍｍ、長さ３２００ｍｍのチタン製バッキングチューブに、前記ターゲット材９本をＩｎ半田により接合し、ＩＴＯターゲットを作製した。各ターゲット材間の間隔（分割部の長さ）は０．５ｍｍとした。接合後のターゲット材を確認したところ、３本に割れが発生した。【０１５７】
【表１】
0005816394.tif 000003
【符号の説明】
【０１５８】
１  Ｉｎ2Ｏ3母相
２  Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相
【要約】
本発明は、Ｓｎの含有量がＳｎＯ2量換算で２．５〜１０．０質量％であり、Ｉｎ2Ｏ3母相と該Ｉｎ2Ｏ3母相の粒界に存在するＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12相とを有するＩＴＯ焼結体であって、相対密度が９８．０％以上であり、前記Ｉｎ2Ｏ3母相の平均粒径が１７μｍ以下であり、該ＩＴＯ焼結体の断面における前記Ｉｎ4Ｓｎ3Ｏ12相の面積率が０．４％以上であるＩＴＯ焼結体、および該ＩＴＯ焼結体からなるＩＴＯスパッタリングターゲット材である。本発明のＩＴＯ焼結体は、加工工程において割れや変形などが発生しにくい。本発明のＩＴＯスパッタリングターゲット材は、基材への接合工程において割れや変形などが発生しにくい。このため、本発明のＩＴＯ焼結体およびＩＴＯスパッタリングターゲット材は、製造歩留を向上させることができる。【図１】
0005816394.tif 000004